[发明专利]静电颗粒过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及用于从空气中去除颗粒的静电颗粒过滤器，该静电颗 粒过滤器包括：具有第一和第二相对侧面的过滤介质、第一电极和第 二电极，第一电极和第二电极可渗透包含颗粒的空气流，且第一电极 和第二电极分别共形地设置在过滤介质的相对侧面上。本发明还涉及 包括静电颗粒滤波器和颗粒充电部分的静电过滤系统。

背景技术

从US5549735中已知用于从空气中去除颗粒的静电空气过滤器。 已知的静电空气过滤器包括：过滤介质、包括设置在过滤介质相对侧 面上的绝缘电极和非绝缘电极的电极对。通过在过滤介质相对侧面上 设置的电极之间施加电势差实现过滤效率的静电增加。通过本领域已 知的方法制备绝缘电极，例如，浸涂或者喷涂金属丝或者冲压金属线， 同时挤压或者注塑绝缘体和金属丝，并将注塑绝缘体的两半围绕金属 丝接合在一起。绝缘电极的目的是防止通过过滤介质在绝缘电极和非 绝缘电极之间建立导电路径，这样以致于在滤波器介质内建立高电场 时防止电极之间的电弧。

本发明的发明者已经认识到：已知的静电空气过滤器在运行中可 能显示过滤效率的快速下降。

发明内容

本发明的目的尤其提供了一种在开篇段落中所陈述种类的静电 颗粒过滤器，其是高效率的，并在运行过程中长时间保持(或者至少 基本保持)其效率。

根据本发明，实现该目的在于，布置第一电极、第二电极和过滤 介质，以允许导电流通过过滤介质，且第一电极是在30％的相对湿 度时，具有包括在每平方大约10⁶欧姆的下限值和每平方大约10¹²欧 姆的上限值范围内的薄膜电阻的适度导电电极。

典型地，静电颗粒过滤器是空气清洁器、空气处理系统或者空调 系统的一部分，其可以例如用在建筑物中或者车辆中。另一方面，这 种静电颗粒过滤器还可以是由诸如包括静电颗粒过滤器的空气清洁 单元和用于围住用户的嘴和鼻子的吸入口罩构成的便携式个人空气 清洁器的一部分，该口罩与空气清洁单元连接。

包括第一电极、第二电极和过滤介质的静电颗粒过滤器的过滤效 率与过滤介质内存在的电场值正相关。电场由在第一电极和第二电极 之间施加的电势差产生。因为已知的静电颗粒过滤器包括电绝缘电 极，所以第一电极和第二电极之间的电势差将在绝缘材料和过滤介质 上分配。当过滤介质具有基本小于绝缘材料电阻的电阻时，第一电极 和第二电极之间的电势差将在绝缘材料上明显减小，并且在过滤介质 内的电场值将很低，这导致过滤效率的不良静电增加。由于颗粒(尤 其是诸如来自香烟烟气或者煤烟的颗粒等的导电颗粒)的聚集，或者 由于从环境中吸水，过滤介质的电阻在运行过程中可能减小。在根据 本发明的静电颗粒过滤器中，布置第一电极、第二电极和过滤介质， 以允许导电流通过过滤介质。当导电流存在时，导电流从第一电极1 开始，通过过滤介质3流到第二电极2，或者反过来。结果，即使过 滤介质具有限定的电导率，第一电极和第二电极之间的电势差在过滤 介质上总是明显降低，并将在过滤介质内保持电场的足够大。因此， 根据本发明的静电颗粒过滤器是高效率的，并在运行过程中长时间保 持(或者至少基本保持)其效率。

当布置第一电极、第二电极和过滤介质，以允许导电流通过过滤 介质时，以及当第一电极和第二电极都具有相对高的电导率时，如果 过滤介质具有限定的电导率，相对大的电流将流过过滤介质，这导致 电弧危险的增加。电弧可能破坏过滤介质并造成安全危险。在根据本 发明的静电颗粒过滤器中，第一电极是适度导电 (moderately-conductive)电极，在本发明的上下文中，其意味着， 第一电极在30％的相对湿度时，具有包括在每平方大约10⁶欧姆的下 限值和每平方大约10¹²欧姆的上限值范围内的薄膜电阻。上限值保 证：在第一电极和第二电极之间施加电势差之后的足够短时间间隔 内，可以对适度导电电极充电。下限值保证：如果过滤介质具有限定 的电导率，在运行过程中足够低值的导电流将流过过滤介质。因此， 根据本发明的静电颗粒过滤器具有低的电弧危险以及由此带来的低 安全危险。